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I8086 y
sus
derivados
Victor Alonso Egido
Edgar Guaza Mayo
Sergio Cárcel Fernando
HISTORIA
•
Intel fue creada en 1968 por Gordon Earl Moore y Robert Noyce. La que empezó
creando el corazón de calculadoras se ha convertido en estos 40 años en la empresa
más importante en lo que a microprocesadores se refiere.
•
Tanto es así que se llegó a conocer al modelo de ordenador por el nombre de su
microprocesador Intel.
•
El i8086 fue uno de los primeros microprocesadores de 16 bits diseñados por Intel.
•
Fueron el inicio y los primeros miembros de la arquitectura X86, actualmente usada
en muchos computadores aunque empiezan a predominar los X64.
•
El trabajo de desarrollo para el i8086 comenzó en la primavera de 1976 y el chip
fue introducido en el mercado en el verano de 1978.
Registros del microprocesador
•
Este procesador puede ser considerado como una máquina de registros generales
con arquitectura registro-memoria.
•
El procesador i8086 dispone de cuatro tipos de registros:

De datos

De segmento

De apuntadores

De control
Registros de Datos
Está formado por 16 bits y cada uno de ellos se puede separar en dos registros de 8 bits.
Sus nombres son AX, BX, CX y DX
Registro AX: El registro AX es el registro acumulador, es utilizado para operaciones que
implican entrada/salida y la mayor parte de la aritmética.
Registro BX: El registro BX es el registro base, y es el único registro de propósito general
que puede ser un índice para direccionamiento indexado. También es común emplear el BX
para cálculos.
Registro CX: El registro CX es conocido como el registro contador. Puede contener un
valor para controlar el número de veces que un ciclo se repite o un valor para corrimiento
de bits.
Registro DX: El registro DX es el registro de datos. En algunas operaciones se indica
mediante este registro el número de puerto de entrada/salida, y en las operaciones de
multiplicación y división de 16 bits se utiliza junto con el acumulador AX.
Registros apuntadores
Son 4:
•
SI (índice fuente): El registro índice fuente de 16 bits es requerido por algunas
operaciones con cadenas de caracteres. El SI está asociado con el registro DS.
•
DI (índice destino): El registro índice destino también es requerido por algunas
operaciones con cadenas de caracteres. El DI está asociado con el registro ES.
•
SP (apuntador de pila): El apuntador de pila de 16 bits está asociado con el registro
SS y proporciona un valor de desplazamiento que se refiere a la palabra actual que
está siendo procesada en la pila. El sistema maneja de manera automática este
registro.
•
BP (apuntador base): El apuntador base de 16 bits facilita la referencia de
parámetros, los cuales son datos y direcciones transmitidos vía la pila.
Registros de segmentos
Se usan porque en el 8086 cada acceso de memoria se identifica por números:
o
La dirección de comienzo de segmento (S).
o
El desplazamiento dentro del segmento (d).
Dirección efectiva = 16S + d
Registros de Control
Se compone de 16 bits y son el registro de estado (FLAGS), con los flags de condición, y el
apuntador de instrucciones (IP)
Dirección siguiente instrucción = 16CS + IP
8086
El 8086 y el 8088 ejecutan el mismo conjunto de instrucciones. Internamente son
idénticos, excepto que el 8086 tiene una cola de 6 bytes para instrucciones y el 8088 de
solo 4. Exteriormente se diferencian en que el 8086 tiene un bus de datos de 16 bits y el
del 8088 es de solo 8 bits, por ello, el 8086 era más rápido, mientras que el 8088 podía
usar menos y más económicos circuitos lógicos de soporte, lo que permitía la fabricación de
sistemas más económicos.
El 8086 y el 8088 tienen internamente dos componentes, la Unidad de Interface del Bus y
la Unidad de ejecución (Bus Interface Unit (BIU) y Execution Unit (EU)).


La Unidad de Ejecución procesa las instrucciones del CPU. Está conformada por los
registros generales, los registros índice y apuntadores, los flags, la unidad
aritmético lógica, y la lógica de control que maneja todo el proceso para ejecutar
las instrucciones.
La Unidad de Interface del Bus maneja la lectura y escritura desde y hacia la
memoria y los puertos de entrada/salida. Está conformada por los registros de
segmento, una cola de 4 bytes para instrucciones en el 8088 y de 6 en el 8086, y
lógica para controlar los buses externos del microprocesador.
Puede trabajar con datos de 8 y de 16 bits sin restricciones de alineación pero la máquina
es más eficiente si las palabras se encuentran en dirección par.
La forma en que almacena los bytes es little-endian.
Derivados del 8086
Entre sus derivados se encuentran el 8088, internamente igual pero con un bus de datos
externo de 8 bits.
El 80286 tiene incrementada su memoria direccionable en 16 Mb.
El Pentium posee muchos elementos de los grandes computadores como el proceso paralelo,
arquitectura RISC, etc.
80386 y 80486
Tienen una característica
muy importante que la posiblidad de funcionamiento en tres
modos diferentes:
-El modo real.
-El modo totalmente compatible con el 8086.
-El modo protegido.
Algunos procesadores x86
80836 también conocido por 386
El Intel 80386 (i386, 386) es un microprocesador CISC con arquitectura x86.
Durante su diseño se le llamó 'P3', debido a que era el prototipo de la tercera generación
x86. El i386 fue empleado como la unidad central de proceso de muchos ordenadores
personales desde mediados de los años 80 hasta principios de los 90.
Fabricado y diseñado por Intel, el procesador i386 fue lanzado al mercado el 16 de
octubre de 1985. Intel estuvo en contra de fabricarlo antes de esa fecha debido a que los
costes de producción lo hubieran hecho poco rentable. Los primeros procesadores fueron
enviados a los clientes en 1986. Del mismo modo, las placas base para ordenadores basados
en el i386 eran al principio muy elaboradas y caras, pero con el tiempo su diseño se
racionalizó.
En mayo de 2006 Intel anunció que la fabricación del 386 finalizaría a finales de
septiembre de 2007.[1] Aunque ha quedado obsoleto como CPU de ordenador personal, Intel
ha seguido fabricando el chip para sistemas embebidos y tecnología aeroespacial.
El procesador e386 fue una evolución importante en el mundo de la línea de
procesadores que se remonta al Intel 8008. El predecesor del i386 fue el Intel 80286, un
procesador de 16 bits con un sistema de memoria segmentada. El i386 añadió una
arquitectura de 32 bits y una unidad de traslación de páginas, lo que hizo mucho más
sencillo implementar sistemas operativos que emplearan memoria virtual.
Modelos del 80836:
-
SX ( single-word external): El i386SX fue diseñado como una versión económica del
i386 para competir con la versión del 286 producida por AMD, (el Am286). Los
i386SX, como todos los i386, tienen una arquitectura de 32 bits, pero se comunican
con el exterior mediante un bus externo de 16 bits (una situación parecida a la del
Intel 8086 y el Intel 8088 en los primeros PC), y tiene un bus de direcciones de 24
bits.
-
Dx ( double-word external) data bus 32 bits
-
SL: El 386SL se introdujo como un procesador alternativo para portátiles. Ofrece
varias opciones de ahorro de energía (por ej., SMM), además de varios modos
"sleep" (reposo) para conservar la batería. Viene con soporte para una caché
externa de 16 a 64 KiB. Las funciones extra causan que esta variante tenga 3 veces
más transistores que el 386DX. El 386SL estuvo disponible inicialmente a 20 MHz
de reloj, al que se añadió el modelo de 25 MHz posteriormente.
-
EX: utilizado en el telescopio Hubble
Pentium
-
-
Intel Pentium es una gama de microprocesadores de quinta generación con
arquitectura x86 producidos por Intel Corporation.
El primer Pentium se lanzó al mercado el 22 de marzo de 1993, con velocidades
iniciales de 60 y 66 MHz, 3.100.000 transistores, cache interno de 8 KB para datos
y 8 KB para instrucciones; sucediendo al procesador Intel 80486. Intel no lo llamó
586 debido a que no es posible registrar una marca compuesta solamente de
números.
Pentium también fue conocido por su nombre clave P54C. Se comercializó en
velocidades entre 60 y 200 MHz, con velocidad de bus de 50, 60 y 66 MHz. Las
versiones que incluían instrucciones MMX no sólo brindaban al usuario un mejor
manejo de aplicaciones multimedia, como por ejemplo, la lectura de películas en
-
DVD sino que se ofrecían en velocidades de hasta 233 MHz, incluyendo una versión
de 200 MHz y la más básica proporcionaba unos 166 MHz de reloj.
La aparición de este procesador se llevó a cabo con un movimiento económico
impresionante, acabando con la competencia, que hasta entonces producía
procesadores equivalentes, como es el 80386, el 80486
De 32 bits y 4GB de memoria máxima
-
Primer x86 capaz de ejecutar 2 instrucciones en paralelo
-
Cache L1 de 8+8KB y L2 en la placa base
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60 – 200 MHz de frecuencia de reloj
-
Pentium II y III
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Año de lanzamiento: 1997
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De 32 bits con 64 GB de memoria máxima
•
233 – 600 MHz de frecuencia de reloj
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El modelo de 1999 de Pentium III superó 1GHz de frecuencia de reloj. Este modelo
contaba con más de 28 millones de transistores
Celeron y Xeon
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Lanzados en 1998
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De 32 bits con 4GB de memoria máxima
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Empleados principalmente en servidores y estaciones de trabajo
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Basados en Pentium II pero sin memoria L2
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300 – 533 MHz de frecuencia de reloj
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X86 – 64
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Extensión del conjunto de instrucciones x86 para manejar direcciones de 64 bits
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Desarrollado por AMD
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Intel 64 (variación de Pentium IV) primer Intel de 64 bits
Algunos procesadores de varios núcleos (Core 2 Duo, ix, …)
IBM PC
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Serie lanzada en 1981
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Gran éxito comercial, lo que catapultó a Intel
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Procesador (8088 salvo en los modelos AT y XT que usaban el 286)
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En 1987 fue sustituida por la serie PS/2
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8088: 16 bits y 4.77 MHz de frecuencia
•
286: 16 bits y 6-25 MHz de frecuencia